DE3032790A1 - MOTOR PROTECTION CIRCUIT - Google Patents
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- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
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Description
Anmelder: ■ Stuttgart, den 18.8.1980 Applicant: ■ Stuttgart, August 18, 1980
John F. Walton P 3919John F. Walton P3919
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McLean, Virginia 22101, USAMcLean, Virginia 22101, USA
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MotorschutzschaltungMotor protection circuit
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Schutz von Elektromotoren, die über ein Leistungsschaltglied mit einer Leistungsquelle verbindbar sind. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Motorschutzschaltung, die Strom- oder Spannungszustände auf der Einspeiseseite des Leistungsschaltgliedes erfaßt.The invention relates to an arrangement for the protection of electric motors, which via a power switching element with are connectable to a power source. In particular, the invention relates to a motor protection circuit which Current or voltage states detected on the feed side of the power switching element.
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Übliche Motorschutzanordnungen erfassen verschiedene Fehlerzustände im Viel-Phasen-Schaltanlagen wie Unterspannung, Überspannung, !Phasenverschiebung oder Phasenumkehr, Fehlen einer Phase, Erdungefehler und ähnliche Fehler. Bei Erfassung eines oder mehrerer dieser Fehler löst die Schutzanordnung das Leistungsschaltglied aus und trennt dadurch den Motor von der Leistungsquelle, um den Motor gegenüber dem Hetz und das Netz gegenüber dem Motor zu schützen·Common motor protection arrangements cover different ones Fault conditions in multi-phase switchgear such as undervoltage, Overvoltage,! Phase shift or phase reversal, missing phase, earth fault and the like Failure. If one or more of these faults is detected, the protective arrangement trips the power switching element and thereby separates the motor from the power source, to the motor against the Hetz and the mains against the Protect engine
Bei den bekannten Schutzanordnungen wird nur netzseitig vom Leistungsschaltglied überwacht, so daß die tatsächlichen Bedingungen auf der Motorseite oft nicht oder erst nach dem Auftreten von Schaden erfaßt werden. Schäden wie beispielsweise Drahtbruch zwischen dem Leistungsschaltglied und dem Motor werden erst erfaßt, wenn der Motor Schaden wegen zwei-phasigen Laufes (oder einphasigen Laufes in einem Zwei-Hiasen-System) genommen hat. Ähnliches kann sich einstellen, wenn eine Kontaktbrücke des Leistungsschaltgliedes gebrochen oder ein Kontakt verbrannt ist. Auch kann sich eine Unterspannung einstellen aufgrund eines teilweise verbrannten Kontaktes oder einer beschädigten Leitung·In the case of the known protection arrangements, the power switching element is only monitored on the network side, so that the actual Conditions on the engine side are often not detected or only detected after damage has occurred. Damage like For example, a wire break between the power switching element and the motor are only detected when the motor Sustained damage due to two-phase run (or single-phase run in a two-Hiasen system). Something like that can occur if a contact bridge of the power switching element is broken or a contact is burned is. Undervoltage can also occur due to a partially burned contact or a damaged line
Wie bereits erwähnt wird bei den bekannten Schutzanordnungen der Bereich motorseitig vom Leistungsschaltglied nicht überwacht; die Gefahren aufgrund von Fehlern in diesem Beireich sind seither nicht erkannt worden.As already mentioned, in the known protection arrangements, the area on the motor side is from the power switching element not monitored; the dangers due to errors in this area have not been recognized since then.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Motorschutzanordnung zu schaffen, die vom Normalzustand abweichende Zustände sowohl auf der Zuleitungsseite als auch auf der Motorseite des Leistungsschaltgliedes er-The object of the present invention is to provide a motor protection arrangement to create the states deviating from the normal state both on the supply side as also on the motor side of the power switching element
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-Λ-Λ
faßt. Dabei soll ferner die Anordnung so ausgebildet sein, daß Detektionsschaltungen zum Erfassen der verschiedenen Parameter miteinander durch verkettete Kontakte so in Wirkverbindung stehen, daß das System in Betrieb gesetzt werden kann und selbsthaltend ausgebildet ist.grasps. The arrangement should also be designed so that detection circuits for detecting the various Parameters are in operative connection with one another through linked contacts in such a way that the system is in operation can be set and is designed to be self-retaining.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß eine erste Schutzschaltung mit einer ersten Detektionsvorrichtung zum Erfassen eines ersten für den Motor schädlichen elektrischen Parameters der Leistungsquelle und mit einer ersten Auslosevorrichtung für das Leistungsschaltglied versehen ist, das dadurch den Motor von der Leistungsquelle trennt, wobei die erste Auslösevorrichtung auf das Erfassen des ersten elektrischen Parameters durch die erste Detektionsvorrichtung anspricht, und wobei eine zweite Schutzschaltung mit einer zweiten Detektionsvorrichtung zum Erfassen eines zweiten für den Motor schädlichen elektrischen Parameters auf der Motorseite des Leistungsschaltgliedes vorgesehen ist, mit einer zweiten Auslösevorrichtung für das Leistungsschaltlgied, das dadurch den Motor von der Leistungsquelle trennt, wobei die zweite Auslösevorrichtung auf das Erfassen des zweiten elektrischen Parameters durch die zweite Detektionsvorrichtung anspricht.This object is achieved according to the invention in that a first protection circuit with a first detection device for detecting a first one for the motor harmful electrical parameters of the power source and with a first tripping device for the power switching element which thereby disconnects the motor from the power source, the first trip device is responsive to the sensing of the first electrical parameter by the first detection device, and wherein a second protection circuit with a second detection device for detecting a second one for the motor harmful electrical parameter is provided on the motor side of the power switching element, with a second tripping device for the power switching element, which thereby separates the motor from the power source, wherein the second triggering device is responsive to the detection of the second electrical parameter by the second detection device appeals to.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann als bloße Schutzanordnung ausgebildet sein, die nach dem Auslösen in ihre Ausgangsstellung zurückversetzt werden kann; sie kann auch als Ein-Aus-Schaltanlage für den Motor ausgebildet sein. In beiden Fällen sind die Motoranschlüsse üblicherweise mit einer Mehr-Phasen-Schaltung verbunden und esThe arrangement according to the invention can be designed as a mere protective arrangement, which after triggering in their Starting position can be reset; it can also be designed as an on-off switchgear for the engine be. In both cases, the motor connections are usually connected to a multi-phase circuit and it
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werden die Zustände (Parameter) in diesem Hauptstromkreis erfaßt.the states (parameters) are recorded in this main circuit.
Wird die Anordnung nur als wiedereinschaltbare Schutzschaltung verwendet, dann ist ein Rückstelldruckknopftaster in der Schutzanordnung vorgesehen, durch den ein Motorschutz in einen Stromkreis gelegt werden kann, so, daß nach Betätigung eines Motorhauptschalters der Schütz anzieht und der Motor Strom erhält.If the arrangement is only used as a reclosable protective circuit, then a reset pushbutton is required Provided in the protection arrangement, through which a motor protection can be placed in a circuit, so, that after actuation of the main motor switch, the contactor picks up and the motor receives power.
Ist die Schutzanordnung als Ein-Aus-Schaltanlage ausgebildet, dann ist der Rückstelldruckknopftaster als Starttaster verwendet und es ist zusätzlich noch ein Stoptaster vorgesehen.If the protective arrangement is designed as an on-off switchgear, then the reset pushbutton is used as a start button and there is also a stop button intended.
Der Rückstelldruckknopftaster ist üblicherweise ein Druckknopftaster mit Arbeitskontakt. Das Schließen des Kontakts schließt einen Steuerstromkreis, falls alle durch die Schutzschaltung auf der Netzseite erfaßten Parameter in ihrem richtigen Wertbereich liegen. In diesem Fall wird eine vorläufige Halteschaltung durch den Rückstelldruckknopftaster hergestellt. Die Halteschaltung weist noch einen zusätzlichen Bereich auf, der Kontakte (oder andere Schaltglieder) umfaßt, die durch Detektionsschaltungen auf der Motorseite des Leistungsschaltgliedes gesteuert sind. Ist das Leistungsschaltglied eingeschaltet dann wird durch den zusätzlichen Bereich der Halteschaltung der Schaltzustand aufrecht erhalten, wenn alle auf der Motorseite des Leistungsschaltgliedes erfaßten Parameter sich innerhalb ihres Sollbereiches befinden. Eine Abweichung auf irgend einer Seite des Leistungsschaltgliedes bewirkt, daß die Halteschaltung geöffnet und damit das Leistungsschaltglied ausgelöst, also dieThe reset pushbutton is usually a pushbutton with a normally open contact. Closing the Contact closes a control circuit if all are detected by the protective circuit on the network side Parameters are in their correct value range. In this case, a preliminary hold circuit is set by the Reset pushbutton manufactured. The holding circuit also has an additional area, the contacts (or other switching elements) comprises, by detection circuits on the motor side of the power switching element are controlled. If the power switching element is switched on, the holding circuit is activated by the additional area the switching state maintained when all detected on the motor side of the power switching element Parameters are within their target range. A deviation on either side of the power switching element causes the hold circuit to open and thus the power switching element triggered, so the
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Speisung des Motors unterbrochen wird. Der zusätzliche Bereich der Halteschaltung umfaßt Ruhekontakte eines Zeitrelais in Serie mit dem Rückstelldruckknopftaster und ein Schutzrelais, das auf der Netzseite der Schutzschaltung vorgesehen ist. Das Anziehen des Schutzrelais ergibt einen Parallelstrompfad zum Rückstelldruckknopftaster und liefert Spannung für das Leistungsschaltglied. Das Schließen des Leistungsschaltgliedes durch den Motorstartschaltkreis bewirkt, daß ein motorseitiges oder zweites Schutzrelais seine parallel zu den Kontakten des Zeitrelais liegenden Kontakte schließt, falls alle Parameter im ,Sollbereich liegen. Diese letzteren Kontakte werden nach einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Schließen des Leistungsschaltgliedes unabhängig davon geöffnet, wie die Zustände im Bereich der motorseitigen Schaltung sind; das Zeitrelais arbeitet mit einer Stromversorgung, die an die Motorseite des Leistungsschaltgliedes angeschlossen ist. Die Kontakte des Zeitrelais in der Halteschaltung sind erforderlich, damit das Leistungsschaltglied eingeschaltet werden kann, ohne daß irgendwelche Signale von der Motorseite des Leistungsschaltgliedes vorliegen; das Zeitverzögerungsintervall muß so eingestellt sein, daß sich der normale Betriebszustand auf der Motorseite einstellen und erfaßt werden kann und das zweite Schutzrelais angesprochen hat, ehe das Zeitrelais in der Halteschaltung abfällt.The motor supply is interrupted. The additional area of the holding circuit includes normally closed contacts of a Time relay in series with the reset pushbutton and a protective relay that is on the mains side of the protective circuit is provided. Pulling in the protective relay results in a parallel current path to the reset pushbutton and supplies voltage for the power switching element. The closing of the power switch by the engine starting circuit causes a motor-side or a second protective relay to be parallel to the contacts of the timing relay closes if all parameters are in the target range. These latter contacts become independent of it after a predetermined period of time after the closing of the power switching element open, as are the states in the area of the engine-side shift; the timing relay works with a power supply, which is connected to the motor side of the power switching element. The contacts of the timing relay in the hold circuit are required so that the power switching element can be switched on without any signals from the motor side of the power switch exist; the time delay interval must be set so that the normal operating condition can be set and detected on the motor side and the second protective relay has responded, before the timing relay in the hold circuit drops out.
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit den Ansprüchen.Further details and configurations of the present invention emerge from the following description an embodiment shown in the drawing in connection with the claims.
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
■A-40-■ A-40-
Eine Drei-Ehasen-Spannung wird über Leitungen 1, 2 und zugeführt. Die Spannung der Leitung 1, nachher als Phase 1 bezeichnet, wird einer Leitung 4 zugeführt, wogegen die Spannung auf der Leitung 2, nachher als Phase 2 bezeichnet, einer Leitung 6 zugeführt wird.A three-phase voltage is applied via lines 1, 2 and fed. The voltage of line 1, afterwards as phase 1, is fed to a line 4, whereas the voltage on line 2, hereinafter referred to as phase 2, a line 6 is supplied.
Eine Halteschaltung ist zwischen die Leitungen 4 und 6 geschaltet; sie umfaßt die Serienschaltung eines Rückstelldruckknopftasters 7» einen Ruhekontakt 8 eines Zeitrelais 9, einen Widerstand 11, eine Diode 12, eine Spule 15 eines ersten Schutzrelais 15 und einen steuerbaren Siliziumgleichrichter 14. Der Spule 13 ist ein Speicherund Verzögerungskondensator 16 parallelgeschaltet; dem Gleichrichter 14 (Thyristor) ist ein Ableitkondensator 17 parallelgeschaltet.A hold circuit is connected between lines 4 and 6; it comprises the series connection of a reset pushbutton 7 »a normally closed contact 8 of a timing relay 9, a resistor 11, a diode 12, a coil 15 of a first protective relay 15 and a controllable one Silicon rectifier 14. A storage and delay capacitor 16 is connected in parallel with coil 13; to the Rectifier 14 (thyristor) is a bypass capacitor 17 connected in parallel.
Dem Taster 7 ist ein Arbeitskontakt 18 des ersten Schutzrelais 15 parallelgeschaltet, wogegen dem Ruhekontakt 8 ein Arbeitskontakt 19 des Zeitrelais 9 parallelgeschaltet ist.A normally open contact 18 of the first protective relay 15 is connected in parallel to the button 7, whereas a normally open contact 19 of the timing relay 9 is connected in parallel to the normally closed contact 8.
Dem Arbeitskontakt 18 ist die Serienschaltung einer Lampe 21 und eines Widerstandes 22 (zusammen mit einem Stop-Kontakt 55) parallelgeschaltet, wobei an die Serienschaltung noch ein weiterer Widerstand 23 angeschlossen ist und alle drei Elemente in Serie zwischen den Leitungen 4 und 6 liegen.The make contact 18 is the series connection of a lamp 21 and a resistor 22 (together with a Stop contact 55) connected in parallel, a further resistor 23 being connected to the series circuit and all three elements are in series between lines 4 and 6.
Die Leitung 3 führt die Spannung der Phase 3, die einer Leitung 24 zugeführt ist. Die Serienschaltung von fünf Widerständen 26, 27, 28, 29 und 31 ist zwischen die Leitungen 4 und 24 geschaltet. Der Widerstand 31 ist dabei als Potentiometer 32 ausgebildet, dessen SchleiferLine 3 carries the voltage of phase 3, which is fed to a line 24. The series connection of five Resistors 26, 27, 28, 29 and 31 are connected between lines 4 and 24. Resistance 31 is designed as a potentiometer 32, its wiper
1300U/1058 *A 1300U / 1058 * A
-At"-At"
33 mit der Leitung 4 verbunden ist, um einen einstellbaren Teil des Widerstandes 31 kurzschließen zu können. Ein Kondensator 34 ist den Widerständen 28 und 29 sowie einem Teil des Widerstandes 31 parallelgeschaltet; die Verbindung zwischen den Widerständen 27 und 28 ist über die Reihenschaltung aus einem Diac 36 und Widerständen 37 und 38 mit der Leitung 4 verbunden. Die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 37 und 38 ist mit einer Steuerelektrode 39 des steuerbaren Siliziumgleichrichters 14 verbunden. Schließlich ist noch die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 26 und 27 über einen Kondensator 40 mit der Verbindung zwischen dem Widerstand 11 und dem Ruhekontakt 8 bzw. dem Arbeitskontakt 'B der Relais 9 bzw. 15 verbunden.33 is connected to the line 4 in order to short-circuit an adjustable part of the resistor 31 can. A capacitor 34 is the resistors 28 and 29 as well a part of the resistor 31 connected in parallel; the The connection between the resistors 27 and 28 is via the series connection of a diac 36 and resistors 37 and 38 connected to line 4. The junction between the resistors 37 and 38 is with a Control electrode 39 of the controllable silicon rectifier 14 connected. Finally, there is the junction between resistors 26 and 27 via a capacitor 40 with the connection between the resistor 11 and the normally closed contact 8 or the normally open contact 'B of the Relay 9 or 15 connected.
Zur Vervollständigung der netzseitigen Schaltung ist eine Lampe 41 in Serie zu zwei Widerständen 42 und 43 zwischen die Leitungen 6 und 4 geschaltet; ein zweiter Ruhekontakt 44 des Schutzrelais 15 liegt parallel zur Serienschaltung aus der Lampe 41 und dem Widerstand 42.A lamp 41 is in series with two resistors 42 and 43 to complete the network-side circuit connected between lines 6 and 4; a second break contact 44 of the protective relay 15 is parallel to Series connection of the lamp 41 and the resistor 42.
Zu Beginn wird der Rückstelldruckknopftaster 7 gedrückt und es wird das Schutzrelais 15 mit Strom versorgt, falls der steuerbare Siliziumgleichrichter 14 (Thyristor) leitend ist. Damit der Thyristor leitend ist, darf weder eine zu niedrige Netzspannung anliegen noch darf eine Phase fehlen und es müssen außerdem die Phasen der Spannungen richtig sein.At the beginning, the reset push button button 7 is pressed and the protective relay 15 is supplied with power, if the controllable silicon rectifier 14 (thyristor) is conductive. So that the thyristor is conductive, neither A mains voltage that is too low may still be missing a phase and the phases of the Tensions be right.
Der steuerbare Siliziumgleichrichter 14 wird gezündet, wenn die Spannung am Kondensator 34 bei dessen Aufladung einen bestimmten Wert, beispielsweise 8 Volt erreicht, wobei der Diac 36 leitend wird. Der Kondensator 34 ent-The controllable silicon rectifier 14 is ignited when the voltage across the capacitor 34 is charging reaches a certain value, for example 8 volts, whereby the diac 36 becomes conductive. The capacitor 34 is
1300U/1058 *Λ 1300U / 1058 * Λ
lädt sich über die Widerstände 37 und 38 und versetzt dadurch den steuerbaren Siliziumgleichrichter in den leitenden Zustand. Zwei Bedingungen müssen hierzu erfüllt sein: Der Kondensator 34· muß die richtige Ladung zum richtigen Zeitpunkt erreichen. Ist die Spannung zu niedrig, dann zündet der Diac nicht, da die Spannung am Kondensator 34· nicht die erforderlichen 8 Volt erreicht; oder er zündet erst zu einem Zeitpunkt, an dem sich die Spannung am: steuerbaren Siliziumgleichrichter umgekehrt hat.charges itself through resistors 37 and 38 and thereby puts the controllable silicon rectifier into the conductive state. Two conditions must be met for this: The capacitor 34 must achieve the correct charge at the correct point in time. If the voltage is too low, the diac will not fire because the voltage on capacitor 34 does not reach the required 8 volts; or it ignites only at a time when the voltage at: silicon controlled rectifier has reversed.
Damit der Kondensator 34· sich auf die richtige Spannung auflädt muß an allen drei Phasen die mindestens erforderliche Netzspannung anliegen. Der Kondensator 4-0 und der Widerstand 26 dienen als Phasensohieberschaltung, bei der die Spannung der Phase 2 auf der Leitung 6 der Spannungsdifferenz zwischen den Phasenspannungen auf den Leitungen 4- und 24- hinzugefügt wird. Ist die Phasenlage aller drei Spannungen richtig und liegen die Spannungen über einem vorbestimmten Mindestwert, der durch das Potentiometer 32 einstellbar ist, dann wird der Kondensator 34- aufgeladen und erreicht die Zündspannung des Diac 36 zur richtigen Zeit, wodurch der steuerbare Siliziumgleichrichter 14- gezündet wird.So that the capacitor 34 · is at the correct voltage The minimum required mains voltage must be applied to all three phases. The capacitor 4-0 and the resistor 26 serve as a phase shifter circuit, in which the voltage of phase 2 on line 6 of the Voltage difference between the phase voltages on lines 4- and 24- is added. Is the phase position of all three voltages are correct and the voltages are above a predetermined minimum value, the is adjustable by the potentiometer 32, then the capacitor 34- charged and reaches the ignition voltage of the diac 36 at the right time, whereby the controllable silicon rectifier 14- is ignited.
Durch das Zünden des steuerbaren Siliziumgleichrichters 14- zieht das Schutzrelais 15 an und dessen Arbeitskontakt 18 schließt, wodurch der Rückstelldruckknopftaster 7 überbrückt und die Lampe 21 kurzgeschlossen wird (die als rote Lampe anzeigt, daß die Schaltung nicht in Betrieb ist). Der Speicher- und Verzögerungskondensator speist die Spule 13 während einer vorgegebenen Zeitspanne, wodurch die Kontakte während jeder Halbwelle der Wechsel-By igniting the controllable silicon rectifier 14- the protective relay 15 picks up and its normally open contact 18 closes, whereby the reset pushbutton button 7 is bypassed and the lamp 21 is short-circuited (the as a red lamp indicates that the circuit is not in operation). The storage and delay capacitor feeds the coil 13 for a predetermined period of time, whereby the contacts during each half-wave of the alternating
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' _"■ 303279Q'_ "■ 303279Q
spannung geschlossen bleiben, während der der steuerbare Siliziumgleichrichter 14 nichtleitend ist. Gleichzeitig öffnet das Schutzrelais 15 seinen Ruhekontakt 44, wodurch der Kurzschluß der Lampe 41, einer grünen Lampe, aufgehoben wird, die durch ihr Aufleuchten anzeigt, daß die Schaltung arbeitet.voltage remain closed, during which the controllable silicon rectifier 14 is non-conductive. Simultaneously the protective relay 15 opens its normally closed contact 44, whereby the short circuit of the lamp 41, a green lamp, is canceled which lights up to indicate that the circuit is working.
Der ßückstelldruckknopftaster kann jetzt losgelassen werden; der Schaltzustand bleibt durch den Arbeitskontakt und den Ruhekontakt 8 des Zeitrelais aufrecht erhalten. Das Zeitrelais 9 ist so ausgelegt, daß es seine Kontakte nach einer Zeitspanne öffnet, die erforderlich ist, um die Motorseite des Systems nach dem Start in den Betriebszustand zu bringen.The reset pushbutton can now be released; the switching state remains through the normally open contact and maintain the normally closed contact 8 of the timing relay. The timing relay 9 is designed so that it has its contacts opens after a period of time that is required to put the engine side of the system into the operating state after the start bring to.
Das Schutzrelais 15 schließt außerdem einen Arbeitskontakt 46, der in Serie liegt zu einer Spule 47 eines Schütz 48, dessen Arbeitskontakte 51, 52 und 53 mit den Leitungen 4, 6 bzw. 24 verbunden sind, wodurch bei angezogenem Schütz 48 ein Motor 54 sowie die Schaltung an der Motorseite des Schütz gespeist werden.The protective relay 15 also closes a normally open contact 46, which is in series with a coil 47 of a contactor 48, whose working contacts 51, 52 and 53 with the Lines 4, 6 and 24 are connected, whereby a motor 54 and the circuit on when the contactor 48 is attracted the motor side of the contactor.
Wird die Schutzschaltung nur in einer Rückstellschaltung verwendet, dann wird ein Kontaktsatz 50 in den Stromkreis der Spule 47 gelegt, so daß die Anordnung durch Öffnen oder Schließen des Kontaktsatzes 50 ein- und ausgeschaltet werden kann. Ist dagegen die Schutzschaltung bei einer Start-Stop-Schaltung für einen Motor verwendet, dann wird der Kontaktsatz 50 nicht benötigt, sondern es ist statt dessen ein Stop-Kontakt 55 in der Schutzschaltung vorgesehen, beispielsweise als Unterbrecher in der Leitung 6.If the protection circuit is only used in a reset circuit, then a contact set 50 is added to the circuit the coil 47 is placed so that the arrangement is switched on and off by opening or closing the contact set 50 can be. If, on the other hand, the protective circuit is used in a start-stop circuit for a motor, then the contact set 50 is not needed, but instead, a stop contact 55 is provided in the protective circuit, for example as a breaker on line 6.
1300U/10581300U / 1058
"Atf*."Atf *.
In der motorseitigen Schutzschaltung sind diejenigen Einzelteile mit dem gleichen, aber um einen ' ergänzten Bezugszeichen versehen wie die entsprechenden Teile auf der Netzseite des Schütz.In the protective circuit on the motor side are those Individual parts are provided with the same reference numerals as the corresponding parts, but with a 'added' the line side of the contactor.
Die Zeitschaltung umfaßt einen Drei-Phasen-Gleichrichter 56, an dessen Ausgang ein Glättungsfilter angeschlossen ist, das die Serienschaltung zweier Widerstände 57 und und eines Siebkondensators 59 umfaßt und das eine Gleichspannung an Leitungen 61 und 62 bereitstellt. Eine Spule 63 des Zeitrelais 9 liegt in Serie mit einem steuerbaren Gleichrichter 64 zwischen den Leitungen 61 und 62, so daß dann, wenn eine geeignete Spannung an eine Zündelektrode 66 des Gleichrichters 64 gelegt wird, das Zeitrelais 9 gespeist wird und anzieht und seinen Ruhekontakt 8 öffnet, der in Reihe mit dem zum Starten dienenden Rückstelldruckknopftaster 7 liegt.The timing circuit comprises a three-phase rectifier 56, at the output of which a smoothing filter is connected is, which comprises the series connection of two resistors 57 and 57 and a filter capacitor 59 and which is a DC voltage on lines 61 and 62 provides. A coil 63 of the timing relay 9 is in series with a controllable one Rectifier 64 between lines 61 and 62 so that when a suitable voltage is applied to an ignition electrode 66 of the rectifier 64, the timing relay 9 is fed and attracts and opens its normally closed contact 8, which is in series with the reset pushbutton used for starting 7 lies.
Eine Zeitverzögerungsschaltung 67 ist vorgesehen, um das öffnen des Ruhekontaktes 8 aus den zuvor angegebenen Gründen zu verzögern. Es ist zu bemerken, daß der Ruhekontakt 8 der Verzögerungsschaltung 67 und der Arbeitskontakt 19 eines Schutzrelais 15' der motorseitigen Fehlererkennungsschaltung parallel liegen. Das Halten der Schaltung kann aufrecht erhalten werden, wenn der Ruhekontakt 8 nicht geöffnet wird oder erst öffnet, wenn zuvor der Arbeitskontakt 19 geschlossen wurde. Wird außerdem ein Fehler nur in der motorseitigen Schaltung erfaßt, so kann das System nur dann ausgelöst werden, wenn der Ruhekontaktsätz 8 geöffnet worden ist. Es muß daher der Kontaktsatz 8 sowohl dann geöffnet werden, wenn eine zu niedere Spannung ansteht als auch dann, wenn eine Phase völlig fehlt. Fehlen zwei Phasen, so läuft derA time delay circuit 67 is provided to open the normally closed contact 8 from the above Reasons to delay. It should be noted that the normally closed contact 8 of the delay circuit 67 and the normally open contact 19 of a protective relay 15 'on the motor side Error detection circuit are in parallel. The circuit can be maintained if the Normally closed contact 8 is not opened or only opens if the normally open contact 19 was closed beforehand. Will also If a fault is only detected in the circuit on the motor side, the system can only be triggered if the break contact set 8 has been opened. It must therefore be opened both when a contact set 8 The voltage is too low and also when a phase is completely missing. If two phases are missing, it works
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Motor ohne^dies nicht, wodurch, auch kein Schaden auftritt. Motor without ^ this not, which means that no damage occurs.
Die Zeitverzögerungsschaltung verbindet die Leitung 61 über Widerstände 65 und 68 sowie einen Kondensator 69 mit der Leitung 62. Die Verbindung zwischen den Widerständen 65 und 68 ist durch einen Stellwiderstand 715 einen dazu in Reihe liegenden Festwiderstand 72 und einen Kondensator 73 mit der Leitung 62 verbunden; schließlich ist die Verbindungsstelle vom Widerstand 68 zum Kondensator 69 über einen Widerstand 74- mit der Leitung 62 verbunden.The time delay circuit connects line 61 via resistors 65 and 68 and a capacitor 69 to line 62. The connection between resistors 65 and 68 is connected to line 62 through a variable resistor 71 5, a series resistor 72 and a capacitor 73 ; Finally, the connection point from resistor 68 to capacitor 69 is connected to line 62 via a resistor 74-.
Ein programmierbarer Unijunction-Transistor 76 ist vorgesehen, dessen Kollektor 77 mit der Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand 72 und dem Kondensator 73» dessen programmierbare Steuerelektrode 78 mit der Verbindungsstelle des Widerstandes 68 mit dem Kondensator 69 und dessen Basis 79 über Reihenwiderstände 81 und 82 mit der Leitung 62 verbunden ist. Zur Rauschunterdrückung ist dem Widerstand 82 ein Kondensator 83 parallelgeschaltet. A programmable unijunction transistor 76 is provided, its collector 77 with the junction between the resistor 72 and the capacitor 73 »its programmable control electrode 78 with the junction of the resistor 68 with the capacitor 69 and its base 79 via series resistors 81 and 82 with the line 62 is connected. A capacitor 83 is connected in parallel with resistor 82 for noise suppression.
Der Unijunction-Transistor 76 wird deshalb verwendet, damit nicht ein fester, unveränderlicher Spannungswert verwendet werden muß, sondern eine Arbeitsspannung eingestellt werden kann, die für die Schaltung "maßgeschneidert" auswählbar ist. Der Unijunction-Transistor 76 und der Diac 36 werden in erster Linie dazu verwendet, um eine geeignete Zeitschaltung zu erhalten, weil steuerbare Gleichrichter bekanntlich einen sehr niedrigen Eingangswiderstand aufweisen, weshalb sie für Zeitschaltungen ohne zusätzliche Hilfsmittel nicht gut brauchbarThe unijunction transistor 76 is therefore used so that a fixed, unchangeable voltage value does not have to be used, but a working voltage must be set which can be selected "tailor-made" for the circuit. The unijunction transistor 76 and the diac 36 are primarily used to To get a suitable timing circuit, because controllable rectifiers are known to have a very low one Have input resistance, which is why they cannot be used well for timing circuits without additional aids
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sind. Die Widerstände 71 und 72 und der Kondensator 73 liefern eine Basiszeitverzögerung, die innerhalb bestimmter Grenzen durch den Widerstand 71 einstellbar ist. Der Unijunction-Transistor 76 hat eine niedrige Zündschwelle, so daß er auch trotz zu niedriger Spannung gezündet werden kann, wie sie bei Fehlen einer Phase oder zu niederer Netzspannung auftreten kann«are. Resistors 71 and 72 and capacitor 73 provide a basic time delay which is within a certain range Limits can be set by the resistor 71. Of the Unijunction transistor 76 has a low ignition threshold, so that it can also be ignited in spite of a voltage that is too low, as it is when a phase is missing or too low Mains voltage can occur «
Ist der Transistor leitend, so wird der steuerbare Siliziumgleichrichter 64 gezündet, an dessen Zündelektrode ein Rauschfilter 82, 85 vorgesehen ist, um falsche und zu frühzeitige Zündungen zu vermeiden, falls erhebliche elektrische Störspannungen vorhanden sind. Durch das Zünden des steuerbaren Siliziumgleichrichters 64 wird das Zeitrelais 9 gespeist, das seinen Ruhekontakt 8 öffnet. Hat der Arbeitskontakt 19 nicht geschlossen, dann werden die Arbeitskontakte 51 bis 53 geöffnet und zeigen an, daß eine Störung auf der Motorseite vorliegt. Hat der Arbeitskontakt 19 geschlossen, dann arbeitet das System richtig und bleibt an Spannung·If the transistor is conductive, the controllable silicon rectifier 64 is ignited at its ignition electrode a noise filter 82, 85 is provided to correct false and too Avoid early ignition if there are significant electrical interference voltages. By igniting of the controllable silicon rectifier 64, the timing relay 9 is fed, which opens its break contact 8. If the normally open contact 19 has not closed, the normally open contacts 51 to 53 are opened and indicate that there is a fault on the motor side. If the normally open contact 19 is closed, the system is working correct and remains under tension
Der Arbeitskontakt 19 wird vom Relais 15' der motorseitigen Schutzschaltung gesteuert. Diese letztere Schaltung ist identisch mit der entsprechenden netzseitigen Schaltung mit der Ausnahme, daß der Starttaster 7 und dessen paralleler Überbrückungskontakt 18 fehlen.The normally open contact 19 is from the relay 15 'on the motor side Protective circuit controlled. This latter circuit is identical to the corresponding network-side circuit with the exception that the start button 7 and its parallel bridging contact 18 are missing.
Eine typische Schaltung umfaßt folgende Einzelteile:A typical circuit consists of the following parts:
WiderständeResistances
11 5 kOhm 23 47k0hm 26 82k0hm11 5 kOhm 23 47k0hm 26 82k0hm
27 82 kOhm 28 2,2k0hm 29 470 Ohm27 82 kOhm 28 2.2k0hm 29 470 Ohm
31 1 kOhm 37 22 Ohm 38 1kOhm31 1 kOhm 37 22 Ohm 38 1kOhm
130014/1058 "A 130014/1058 " A.
KondensatorenCapacitors
16 50/uS1 17 O,o1/uF 34 0,05 39 0,03J/Ul 59 2yuF 69 0,05/uF 73 0,33/uS1 83 1/umgesteuerte Siliziumgleichrichter 14 und 64: C 106 D 1 Unijunction-Transistor 76: 2 N 6027 Diac 36: 2 N 499116 50 / uS 1 17 O, o1 / uF 34 0.05 39 0.03J / Ul 59 2yuF 69 0.05 / uF 73 0.33 / uS 1 83 1 / reversed silicon rectifiers 14 and 64: C 106 D 1 unijunction -Transistor 76: 2 N 6027 Diac 36: 2 N 4991
Die beschriebene Vorrichtung kann sowohl bei Anlaßsystemen mit Teilwicklungen als auch bei solchen mit Stern-Dreieck-Schaltung Verwendung finden. Ein, zwei oder drei Zeitglieder und Zwei-Phasen-Erfassungsschaltungen können auf der Motorseite des Schütz erforderlich sein, wobei eines der Zeitglieder eine größere Verzögerung als die anderen aufweist um eine Vorerfassung eines unvollständigen Übergangs zum endgültigen Betriebszustand zu erfassen. The device described can be used with starting systems with partial windings as well as with those with star-delta connection Find use. One, two or three timers and two-phase detection circuits can be used may be required on the motor side of the contactor, with one of the timing elements having a greater delay than that others to detect a preliminary detection of an incomplete transition to the final operating state.
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Die Schaltung kann auch in Zwei-Phasen-Systemen verwendet werden mit lastfreien oder gering "belasteten Schaltungen. Es muß lediglich die Phasenschieberschaltung modifiziert werden, damit sie eine Phasenverschiebung von 90° anstelle von 120° ergibt.The circuit can also be used in two-phase systems with no-load or light-loaded circuits. All that needs to be done is to modify the phase shift circuit to provide a phase shift of 90 ° instead of 120 °.
Die Schaltung zum Erfassen von Unterspannungen kann auch als Schaltung zum Erfassen von Überspannungen verwendet werden, wenn die Zeitschaltung so verändert wird, daß bei Überspannung kein Zünden des steuerbaren Gleichrichters erfolgt. Werden in Serie geschaltete steuerbare Gleichrichter verwendet, dann kann sowohl ein Überspannungs- als auch ein Unterspannungsschutz erzielt werden. Eine allgemein verwendbare Anordnung kann einen Detektor zum Erfassen von Zwei-Phasen-, Drei-Phasenoder Viel-Phasen-Spannungsungleichheiten umfassen, der das Schütz auslöst, wenn die Spannungsungleichheiten ein vorgegebenes Maß übersteigen. In gleicher Weise kann auch ein Detektor in die Motorschutzschaltung eingefügt werden, der Ungleichheiten eines Zwei-, Dreioder Viel-Phasen-Stromes erfaßt.The circuit for detecting undervoltages can also be used as a circuit for detecting overvoltages if the timing circuit is changed so that the controllable rectifier does not ignite in the event of an overvoltage he follows. If controllable rectifiers connected in series are used, then an overvoltage as well as undervoltage protection can be achieved. A general arrangement may include a Detector for detecting two-phase, three-phase or multi-phase voltage imbalances, the the contactor trips when the voltage imbalances exceed a specified level. In the same way a detector can also be inserted in the motor protection circuit are detected, the inequalities of a two-, three- or multi-phase current.
Es versteht sich, daß auch noch andere Funktionen mit der Schaltung verwirklicht werden können, in dem entsprechende i^hlschalter zum Steuern zusätzlicher steuerbarer Gleichrichter hinzugefügt werden. Werden die steuerbaren Gleichrichter in getrennten Schaltungen verwendet anstatt sie in Serie oder parallel zueinander zu schalten, dann werden die Kontakte der Schutzrelais der Motorseite des Systems alle in Serie zueinander geschal*- tet und es liegt der Ruhekontakt 8 des Zeitrelais parallel zu dieser Serienschaltung.It goes without saying that other functions can also be realized with the circuit, in the corresponding i ^ hlschalter can be added to control additional controllable rectifiers. Will the controllable rectifiers are used in separate circuits instead of having them in series or in parallel with each other switch, then the contacts of the protective relays on the motor side of the system are all connected in series to one another * - tet and the normally closed contact 8 of the timing relay is parallel to this series circuit.
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